Manipulación Genética:Triploidización, Reversión Sexual, Ginogénesis y Androgénesis

M.Sc. Guillermo Alvarezgalvarezbj@yahoo.es

Profesor

Universidad Nacional Mayor de San MarcosUniversidad Nacional Mayor de San MarcosFacultad de Ciencias BiológicasFacultad de Ciencias BiológicasDpt. de Biología Molecular y Genética Dpt. de Biología Molecular y Genética Curso: Genética Animal Curso: Genética Animal

Genética y Genética y AcuiculturaAcuicultura

Biodiversidad

Introducción ytransferencia de

especies

Sistemas de Producción

Aplicación dela genética

Acuicultura Mundial y Pesca

Pesca y Acuicultura Mundial

Acuicultura: Producción de China y resto del mundo, 1950-2001FAO, 2003

Acuicultura en el Perú

PRODUCE 2008

Comercio de Productos Genéticos

Comercio de Productos Genéticos

Estrategias productivas y Reproducción

Mejoramiento Mejoramiento GenéticoGenético

Manipulación Cromosómica

GenéticaCuantitativa

Ingeniería Genética

Hibridación

Manipulación Genética Hibridación: Es la cruza de individuos favoreciendo o

afectando la heterosis, de acuerdo a la variación de la media de los caracteres determinados. Los caracteres más usados con incremento de la sobrevivencia, tasa de crecimiento, etc.

H. Intra-específica: Cruzamiento entre individuos de la misma especie

H. Inter-específica: Cruzamiento entre individuos de diferentes especies

Manipulación Genética Manipulación Cromosómica: Considerándose a los

organismos normales como diploides, la manipulación cromosómica induce la formación de individuos con set cromosómicos mayores a lo normal (poliploides = variación numérica cromosómica)

Androgénesis: Ginogénesis: Triploidización: Reversión sexual:

Reversión SexualREVERSIÓN

SEXUAL

FEMINIZACIÓN MASCULINIZACION

DIRECTA INDIRECTA DIRECTA INDIRECTA

Se hace un tratamiento Se hace un tratamiento de hormonas con de hormonas con

estrógenos o estrógenos o ginógenos ginógenos

para inducir la para inducir la feminizaciónfeminización

de una puesta de una puesta o un ejemplaro un ejemplar

Se hace un tratamiento Se hace un tratamiento de hormonas con de hormonas con

estrógenos o estrógenos o ginógenos ginógenos

para inducir la para inducir la feminizaciónfeminización

de macho (XY) y de macho (XY) y Producir un Producir un super machosuper macho

Se hace un tratamiento Se hace un tratamiento de hormonas con de hormonas con andrógenos para andrógenos para

inducir la inducir la masculinizaciónmasculinización

de una puesta o unde una puesta o unejemplarejemplar

Se hace un tratamiento Se hace un tratamiento de hormonas con de hormonas con andrógenos para andrógenos para

inducir la inducir la masculinizaciónmasculinización

de una hembra (XX)de una hembra (XX)Que al cruzarla conQue al cruzarla con

Una hembra (XX) daráUna hembra (XX) dará100% descendientes 100% descendientes

de hembra (XX)de hembra (XX)

Reversión Sexual

La reversión de hembras para obtener neomachos es por la administración de la hormona 17-alfa-metiltestosterona Administración >>> primeros meses de vida Machos se cruzan con hembras normales Huevos fecundados se triploidizan Se obtiene hembras

HibridaciónH. Intra-específicaH. Inter-específica

Hibridación

H. Intra-específicaH. Inter-específica

Hibridación

Hybridization in four closed thelycom penaeus spp and morphology of juvenile offpringsNippon Suisan Gakkaishi 57(7), 1285-1292

Manipulación cromosómica (Producción de Monosexos)

Androgénesis: Desarrollo de individuos a partir de óvulos SIN CARGA GENÉTICA MATERNA (organismos sin madre) fertilizados con esperma normal. De origen paterno. Ovas con (UV, ganma, X) + semen normal = Machos Haploide.

Ginogénesis: Desarrollo de individuos a partir de óvulos maternos (organismos sin padre) fertilizados con espermatozoides sin carga genética paterna. De origen materno. Ovas normales + semen con (UV, ganma, X) = Hembra Haploide. Ovas haploide + shock térmico = Hembra Diploide. Ovas tetraploides + semen con (UV, ganma, X) = Hembra Diploide* También se utiliza shock térmicos y presión

Manipulación Cromosómica (Producción de Monosexos)

GINOGENESIS

Manipulación Cromosómica (Producción de Monosexos)

ANDROGENESIS

Masculinización de la trucha arco iris, Oncorhynchus mykiss

Cuadro 3. Características reproductivas del cruce entre hembras normales por hembras masculinizadas y su control.

Fecha Cantidad y tipo de cruce

Total ovas

incubadas OEV† OEM‡ Fertilidad

% Fecundidad,

(ovas/ hembra) Eclosión

%

23/06/00 10? (3/4/98)*Reversos 4445,0 293,0 0 6,59 444,5 100 23/06/00 10? (3/4/98)*? Normal 4510,0 392,0 0 8,69 451,0 100

†OEV: Ovas embrionadas vivas

‡ OEM: Ovas embrionadas muertas

Zootecnia Trop., 21(1):27-41. 2003: Masculinización de la trucha arco iris, Oncorhynchus mykiss, para obtener descendencia todas hembras en un criadero venezolano. Hilda R. Bastardo1* y Sara B. Sofía B.

Cuadro 4. Relación de sexo de la progenie de las truchas del grupo experimental y del control.

Tratamiento Relación de sexo

Grupo experimental 30? :0?

Grupo control 16? :14?

POLIPLOIDIZACIÓN

Choques Térmicos Disminución de Temperatura: Próximos a 0ºC, baja efectividad Incremento de Temperatura: Entre 10 y 15 grados de

temperatura por cortos periodos de tiempo (10 a 15 min.), utilizados en salmónidos, hasta 90% de efectividad

VENTAJA: Efectivo y aplicable masivamente Choques de Presión: Igual periodo de aplicación, entre 6000 a

7000 lb/pilg2, por periodos cortos de tiempo (5 y 8 min.). VENTAJA: Efectivo y aplicable masivamente

Tratamiento Químico: Inhibe la formación del 2do corpúsculo polar y la primera división celular. Se utiliza Citocalacina B, DMSO (Dimethyl sulfoxide)., Colchicina. Utilizado en salmonidos. DESVENTAJA: Toxico y poco aplicable masivamente

MEIOSIS I

MEIOSIS II

1RA DIVISIÓNMITÓTICA

TRIPLOIDE

TRIPLOIDE

TETRAPLOIDE

POLIPLOIDIZACIÓN

POLIPLOIDIZACIÓN

POLIPLOIDIZACIÓN

Manipulación Cromosómica

Triploidización de Trucha Arcoriris

Triploidización de Trucha Arcoriris

Triploidización de Trucha Arcoriris

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

62 66 70 74 78 82 86 90 94 98 102 106 110 114 118 122

SEM ANAS

PE

SO

(g

r)

Triploides Diploides

PO

LIP

LO

IDIZ

AC

IÓN

POLIPLOIDIZACIÓN

POLIPLOIDIZACIÓN

Se basa en el aprovechamiento de energía Triploides o Tetraploides:

VENTAJAS: • Gónadas poco desarrolladas con muy pocos oocitos desarrollados.• Distribución de las ventas a lo largo del año con una mejor planeación de la

producción anual.• Carne de mejor calidad. • Estériles transfieren más energía al crecimiento que a los tejidos reproductivos. • Más potencial en el margen de ganancia• Crecimiento comparable durante el ciclo completo de vida con poblaciones

regulares• Uso más eficiente y productivo de las instalaciones de crianza al remover los

peces reproductores innecesarios. • Peces apropiados para regresar al medio ambiente sin impacto genético.

DESVENTAJAS:• Individuos esteriles• En cada producción se debe de aplicar método• Tasa de efetibilidad baja

Manipulación Genética Genética Cuantitativa (Selección): Permite la

modificación del acervo genético, alterando frecuencias genéticas respecto a uno varios caracteres fenotípicos, para que los valores promedio vayan cambiando.

Ingeniería Genética: Técnicas que actúan sobre el ADN, se llevan acabo técnicas de coloración, enzimas de restricción, ADN recombinante, etc